CN103710048A - 一种用于半干法熄焦联产合成气设备 - Google Patents

一种用于半干法熄焦联产合成气设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于半干法熄焦联产合成气设备。通过提供一种可以梯次作业、连续制气、交替熄焦的联产合成气技术，达到节能减排、安全环保以及资源循环利用的目的。本发明是综合干法熄焦和气化炉改进的水煤气制气炉，包括单台或多台熄焦制气炉，该熄焦制气炉顶部装有红焦装入装置；底部连接焦炭皮带输送机，将熄灭后的焦炭排出。熄焦制气炉上部水煤气出口依次连接至余热锅炉和水洗净化器；熄焦制气炉上部废气出口连接至冷却除尘器。储水池通过给水管道顺序依次连接水洗净化器和污水沉淀池；冷却除尘器通过输水管道连接污水沉淀池。

Description

一种用于半干法熄焦联产合成气设备
技术领域
本发明涉及一种熄焦制气设备，特别是涉及一种用于半干法熄焦联产合成气设备。
背景技术
目前，国内焦化厂大部分熄焦方式为半干法熄焦，半干法熄焦为传统的熄焦方式，采用喷水降温，在熄焦过程中产生大量粉尘、有害物质均大量排入大气中，造成环境污染和水资源的浪费。所以，按照国家相关政策要求，现在均在配套干熄焦设备，但干熄焦设备庞大，投资造价较高，且干熄焦的焦炭烧损和有害气体排放也是目前无法解决的技术难题。另一方面常压间歇气化技术炉温不易控制，产气质量低，设备磨损大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是传统熄焦过程中造成的环境污染、水资源浪费、设备庞大、投资造价高以及产气质量低、设备磨损大，利用常压式水煤气制气炉，结合焦炉的熄焦工艺设计出一种可以梯次作业、连续制气、交替熄焦的联产合成气技术，提供一种节能减排、环保、安全、资源循环利用的工业设备。
为达上述目的，本发明提供一种用于半干法熄焦联产合成气设备，包括熄焦制气炉和余热锅炉，熄焦制气炉内产生的水煤气经上部水煤气出口通过第一水煤气管道连接至余热锅炉，使水煤气与余热锅炉内的水进行热交换，所述水转换为蒸汽并通过蒸汽管道进入所述熄焦制气炉，所述蒸汽用于熄焦制气炉内红焦的第一次降温并产生所述水煤气。
其中储水池通过输水管道连接所述熄焦制气炉，用于所述红焦的第二次降温。
其中所述熄焦制气炉上部沿圆周设置有与所述输水管道连接的多点雾化喷水装置。
其中所述水煤气管道经过余热锅炉后连接至水洗净化器。
其中所述熄焦制气炉内的上半部内壁有耐火材料砌筑的保温耐磨层，下半部内壁为夹套式水冷壁和蒸汽孔板。
其中所述熄焦制气炉上部经废气管道连接冷却除尘器。
其中所述熄焦制气炉下部连接皮带输送系统将焦炭排出。
其中所述熄焦制气炉顶部装有水冷式锁气卸料阀。
其中所述熄焦制气炉底部装有蒸汽分布器。
其中所述熄焦制气炉内的上半部内壁有耐火材料砌筑的保温耐磨层，下半部内壁为夹套式水冷壁和蒸汽孔板。
其中所述熄焦制气炉单台或多台布置。
本发明一种用于半干法熄焦联产合成气设备与现有技术不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1、该种半干法熄焦制气炉解决了常压间歇气化技术炉温不易控制问题，保证了产气质量，降低了设备的磨损，同时解决了干法熄焦过程中因焦炭烧损和部分有害气体排放及循环气体夹带粉尘的排放，节约了能源保护了环境。
2、与传统的敞开式水法熄焦塔相比，降低了熄焦过程中产生的粉尘和其它有害气体排入大气而造成的环境污染，降低了水消耗，节约了水资源，同时也提高了焦炭的质量。
3、采用一次性定量熄焦，将800±50℃度焦炭降温至200±50℃度以后，减少了水汽污染，解决了焦熄焦水循环重复利用，有害物质循环增加，熄焦外排的蒸汽是传统水法熄焦外排蒸汽污染物总量的1/20，完全达到了国家对污水的外排标准。
4、该种工艺操作过程，为密闭式无氧熄焦，无燃烧过程，无有害气体排放，无粉尘污染，是一种节能减排、环保、安全、资源循环利用的工业设备，该设备投资造价较干熄焦设备降低了1/3，同时也增加了企业的经济效益，降低了生产成本。
下面结合附图对本发明一种用于半干法熄焦联产合成气设备作进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种用于半干法熄焦联产合成气设备的结构示意图。
附图标记说明：
1-排空管；2-冷却除尘器；3-红焦运输罐；4-焦罐台车；5-红焦装入装置；6-水冷式锁气卸料阀；7-熄焦制气炉；8-保温耐磨层；9-多点雾化喷水装置；10-阀门1；11-阀门2；12-蒸汽管道；13-蒸汽分布器；14-旋转卸料阀；15a-输水管道S1；15b-输水管道S2；15c-输水管道S3；16-余热锅炉；17-水洗净化器；18-水喷淋系统；19-皮带输送系统；20-污水沉淀池；21-储水池；22-废气管道；23-水煤气管道；24-软水管道。具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
三台熄焦制气炉7，每台上部均装有水冷式锁气卸料阀6，水冷式锁气卸料阀6上装有红焦装入装置5（斗状盛料室），红焦装入装置5上部设有可以移动的焦罐台车4，将红焦运输罐3内的红焦导入红焦装入装置5，继而进入所述熄焦制气炉7内进行熄焦并产生水煤气，所述熄焦制气炉7内的上半部内壁有耐火材料砌筑的保温耐磨层8，下半部内壁为夹套式水冷壁和蒸汽孔板。所述熄焦制气炉7上部水煤气出口经阀门11通过第一“MQ”水煤气管道23连接余热锅炉16，所述水煤气与通过软水管道24引入的水通过热交换产生蒸汽，所述余热锅炉16通过“ZQ”蒸汽管道12连接至所述熄焦制气炉7下部的蒸汽分布器13，从而将所述蒸汽导入所述熄焦制气炉7，将所述红焦第一次降温并产生水煤气，构成熄焦制气循环，所述余热锅炉16内热交换的水煤气通过第二“MQ”水煤气管道23连接至水洗净化器17净化；储水池21将原水一方面通过“S1”输水管道15a连接至所述熄焦制气炉7上部沿圆周设置的多点雾化喷水装置9，进行第二次降温，所述熄焦制气炉7下部装有旋转卸料阀14，所述旋转卸料阀14下部有皮带输送系统19，从而将降温后的焦炭输送出去，另一方面通过“S2”输水管道15b引入所述水洗净化器17净化水煤气，之后通过所述“S2”输水管道15b排入污水沉淀池20处理，处理后的水通过“S3”输水管道15c连接至冷却除尘器2净化废气；熄焦制气炉7上部废气经阀门10通过“FQ”废气管道22连接至所述冷却除尘器2，净化后的气体通过排空管1排出，废水经“S3”输水管道15c进入所述污水沉淀池20。
1：制取水煤气：
焦炉产品1000℃±50℃的赤热红焦装入红焦运输罐3，被焦罐台车4运送至熄焦制气炉7正上方，此时焦罐台车4底部卸料阀打开，所述熄焦制气炉7（单台或多台布置，上半部内壁有耐火材料砌筑的保温耐磨层8，下半部内壁为夹套式水冷壁和蒸汽孔板）上的水冷式锁气卸料阀6（减少水煤气、蒸汽逸出）打开，1000℃±50℃的赤热红焦受重力作用通过红焦装入装置5导入所述熄焦制气炉7内，“ZQ”蒸汽管道12向所述熄焦制气炉7通入本系统副产的高温蒸汽（软水进入余热锅炉16内热交换产生的蒸汽），将1000℃±50℃的赤热红焦降温至800℃±50℃，在降温的过程中产生含CO和CH4的水煤气，水煤气从熄焦制气炉7上部出口经阀门11通过第一”MQ”水煤气管道23进入余热锅炉16降温，再通过第二”MQ”水煤气管道23进入水洗净化器17净化，净化后煤气被导入气柜，制得的水煤气可作为燃气与焦炉气汇合，来制造甲醇或尿素等产品。
2：副产蒸汽循环：
如1所述熄焦制气炉7内产生的水煤气进入所述余热锅炉16，同时通过软水管道24向所述余热锅炉16的壳体内通入一定量的水，在锅炉内进行热交换，产生蒸汽通过所述“ZQ”蒸汽管道12进入所述熄焦制气炉7（下部有蒸汽分布器13，使进入所述熄焦制气炉7内的蒸汽均匀而充分的与装入炉内的焦炭接触，达到迅速降温制气的目的），开始了下一循环。
3：定量给水熄焦：
如1所述熄焦制气炉7内1000℃±50℃的赤热红焦降温至800℃±50℃后，通过“S1”输水管道15a向所述熄焦制气炉7内利用多点雾化喷水装置9均匀的喷洒定量水使800℃±50℃的焦炭降温至200℃±50℃，彻底熄灭焦炭。熄灭后的优质焦经旋转卸料阀14通过焦炭皮带输送机19排出。
4：定量给水熄焦废气处理：
如3所述熄焦制气炉7内800℃±50℃的焦炭降温至200℃±50℃彻底熄灭焦炭时，会产生粉尘和其它有害排气体，有害气体经阀门10通过“FQ”废气管道22引入冷却除尘器2除尘后，经排空管1排入大气。
5：水循环系统：
系统所需要的水通过水泵从储水池21引入，定量的水由“S1”给水管道15a进入所述熄焦制气炉7熄灭800℃±50℃以下的红焦；从“S2”输水管道15b引出的洁净水进入水洗净化器17，水喷淋系统18使洁净水与水煤气充分接触净化。经过水洗净化器17后的水循环经所述“S2”输水管道15b进入污水沉淀池20，经过沉淀、过滤后从“S3”输水管道15c进入冷却除尘器2，除尘后经所述“S3”输水管道15c引入污水沉淀池20进行循环；通过软水管道24引出软水进入余热锅炉16，产生蒸汽经”ZQ”蒸汽管道12进入熄焦制气炉7。
所述熄焦制气炉7的卸料管道和高温气体排出口管道均设有耐高温、耐磨衬里。
以上所述熄焦制气炉7可为单台或多台，不仅仅局限于实施例中的3台。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：包括熄焦制气炉（7）和余热锅炉（16），熄焦制气炉（7）内产生的水煤气经上部水煤气出口通过水煤气管道（23）连接至余热锅炉（16），使水煤气与余热锅炉（16）内的水进行热交换，所述水转换为蒸汽并通过蒸汽管道（12）进入所述熄焦制气炉（7），所述蒸汽用于熄焦制气炉（7）内红焦的第一次降温并产生所述水煤气。
2.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：储水池（21）通过输水管道（15a）连接所述熄焦制气炉（7），用于所述红焦的第二次降温。
3.根据权利要求2所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）上部沿圆周设置有与所述输水管道（15a）连接的多点雾化喷水装置（9）。
4.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述水煤气管道（23）经过余热锅炉（16）后连接至水洗净化器（17）。
5.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）上部经废气管道（22）连接冷却除尘器（2）。
6.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）下部连接皮带输送系统（19）将焦炭排出。
7.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）顶部装有水冷式锁气卸料阀（6）。
8.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）底部装有蒸汽分布器（13）。
9.根据权利要求1所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）内的上半部内壁有耐火材料砌筑的保温耐磨层（8），下半部内壁为夹套式水冷壁和蒸汽孔板。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的半干法熄焦联产合成气设备，其特征在于：所述熄焦制气炉（7）单台或多台布置。
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